CN1670401A - 用于带一蜗轮的调整装置的驱动装置，蜗轮具有带圆柱部分的环面齿 - Google Patents

用于带一蜗轮的调整装置的驱动装置，蜗轮具有带圆柱部分的环面齿 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于带一蜗轮的调整装置的驱动装置，蜗轮具有带圆柱部分的环面齿。用于调整装置特别是汽车内的座椅调整装置的驱动装置具有一丝杆(5)和一与它连接的变速器(9)，此变速器具有一可由电机(2)驱动的驱动蜗杆(20)。驱动蜗杆(20)与一蜗轮(40)啮合。蜗轮(40)的齿具有一带圆柱形齿(Z)的中心段，它在两侧这样地转变成环面形齿(G)，使得在蜗轮(40)的两个端面上保留至少一个封闭的环形面。按本发明的制造这种蜗轮的方法有一铣刀(60)，它垂直于蜗轮坯的轴线(A)移动。本发明的优点在于：节省了止推环，改善了声学、扭矩波动和振动性能，便于制造，改善了端面的端跳，支承面可以突出于齿顶圆，在工作面上不产生毛刺并因此节省了单独的去毛刺工艺。

Description

用于带一蜗轮的调整装置的驱动装置， 蜗轮具有带圆柱部分的环面齿
本发明涉及一种按权利要求1前序部分特征的、用于车辆内的调整装置特别是汽车内的座椅调整装置的驱动装置，以及一种用来制造用于这种驱动装置中的蜗轮的优选方法。
在EP 1 068 093 B1中介绍了一种已知的用于座椅调整装置的驱动装置。该驱动装置表示在那里和本发明的图1中。由图可见，一上轨道3配设一固定板1，汽车座椅固定在此固定板上。在固定板1上设有用于一电机2的固定连接板10，从而使电机可与固定板1还有上轨道3固定连接。电机2两侧设有驱动轴11。对此可以采用柔性轴，这些驱动轴建立与一在EP 1 068 093 B1中详细说明的变速器9的连接。此变速器9装在一带固定孔7的U形固定卡箍8上，变速器9可通过它固定在上轨道3上。
上轨道3直接或通过未画出的调整和/或支承元件在一固定于汽车底板上的下轨道4上滑动。
在上轨道3和下轨道4的工作位置，它们通过其接触区或者说支承区这样地固定，使得产生一空腔。在该空腔内装一丝杆5。此丝杆5支承在支架6之间，支架固定安装在下轨道4上。为此支架6具有固定孔，合适的螺钉或类似的固定件穿过这些孔并固定在下轨道4的固定孔4a上。丝杆5本身通过合适的固定螺母拧紧在支架6上。
在图2中表示在图1中所示的变速器9的细节。变速器9包括一驱动蜗杆20，它与蜗轮30的外齿啮合。驱动蜗杆20通过驱动轴11与电机2连接。蜗轮30具有一内螺纹32，它可与丝杆5啮合。如果电机2旋转，它便通过驱动轴11将其运动传递到驱动蜗杆20上。因为在已知传动结构中丝杆旋转固定地安装在下轨道4内，变速器9和与它相连的上轨道3包括装在它上面的汽车座椅必须实施纵向运动。
由图2可见，具有驱动蜗杆20和蜗轮30的变速器9装在一壳体内，壳体由四块壳体板14组成。该带壳体板14的壳体装在固定卡箍8的U形曲部内。不管是驱动蜗杆20还是蜗轮30在其端面处都具有环形凸台，它们用附图标记21、31表示。这些环形凸台21、31安装在壳体板14的相应孔内。为此各壳体板14具有轴承孔或轴瓦14a。为了轴向起动，在蜗轮30的所述环形凸台31上安装所谓的止推环16，在驱动蜗杆20的环形凸台21上安装止推环18。这种止推环21，31特别是对于蜗轮30是必要的，因为在这种蜗轮30的普通圆柱形齿情况下蜗轮30的端面是间断的。止推环21、31用来减少磨损。
这个问题结合图3中的蜗轮30的放大图可以清楚地看出。在图3中可以看到相对于蜗轮30的轴线A倾斜分布的圆柱形齿33的蜗轮30。这个圆柱形斜齿33具有蜗旋线形分布和连续的齿顶34和齿根35。
蜗轮30的在图3中所示的圆柱形斜齿33有这样的优点，即，与驱动蜗杆20的啮合对于螺母的轴向偏移不敏感，这种轴向偏移由装配、单个零件误差和单个轴承的磨损而产生。
但是问题是，因为这个圆柱形斜齿33-如在图3中可以清楚看到的那样，蜗轮30的端面是间断的。这是因为这样的原因造成的，即，齿的齿根35直至延伸到端面，环形凸台31在该端面上凸起。一方面为了避免与间断的端面接触的轴瓦的损坏，另一方面为了保证蜗轮30最佳地支承在壳体板14的轴瓦14a内，在图3中所示的止推环16必须通过环形凸台31移动并靠在蜗轮30的端面上。此外为了避免该止推环16在圆周方向打滑，通常它们具有凸耳16a，凸耳嵌入圆柱形斜齿33的齿槽内。
但是使用这种止推环16有多种缺点。作为必要的附加零件，它提高了这种变速器的制造和装配费用。此外止推环16引起不希望的噪声。也就是说在使用这种止推环16时产生啪嗒啪嗒的噪声和摩擦噪声，这是由于蜗轮30和止推环16之间的同心度误差和轴间距误差强制引起的，此外螺母在壳体内的轴向间隙通过各个零件误差的叠加而被放大。
本发明是针对上述情况作出的。
本发明的目的在于，这样地改进所述的已知驱动装置，使得只需要较少构件，因此减少制造和装配费用，以及采用新的方案同时排除了迄今为止出现的噪声问题。
这个目的通过具有权利要求1特征的驱动装置实现。
这种驱动装置的主要特点是有一蜗轮，该蜗轮的特征是，蜗轮的齿在蜗轮轴向看具有一带圆柱形齿的中心段，它在两侧转变成环面齿，使得在蜗轮的两个端面上保留至少一个封闭的环形面。
也就是说，按照本发明，在驱动装置内推荐一种具有环面齿的蜗轮，其带有一个圆柱形的、尤其是居中的部分。本发明通过这样的方法结合圆柱形齿特别是圆柱形斜齿和普通的环面齿的优点，即，环形齿不是设置在蜗轮的中心区，而是仅仅在齿的圆柱形部分的两侧延续。从而在本发明的蜗轮中避免普通环面齿的缺点。
带有按本发明设计的蜗轮的驱动装置具有以下优点：
-齿形啮合相对于由装配、单个零件的误差和单个零件的磨损引起的螺母的轴向偏移不敏感，
-与纯粹的环面齿相比这种齿在声学、扭矩波动和振动方面的性能优良得多，
-端面不存在间断，而是在蜗轮端面上存在一连贯的环形面，因此可以取消止推环，
-蜗轮端面的大部分可以用作止推面。
本发明驱动装置的改进结构是引用权利要求1的各从属权利要求的内容。
像本发明驱动装置中所设置的那样的蜗轮，可以用按权利要求14的方法方便地制造。其中运用以下工步：
a)准备一蜗轮坯，
b)提供一旋转的铣刀/滚刀(60)，它相对于蜗轮坯轴线(A)倾斜一定角度，
c)铣刀(60)垂直于蜗轮坯轴线(A)垂直切入一规定的深度，铣刀(60)纵向运动一规定的路程(L)，以得到齿的齿槽(45)，
d)铣刀(60)从制出的齿槽(45)中退出。
通常这样地铣削圆柱形斜齿轮，即，铣刀在整个齿宽上轴向移动。按本发明的制造方法是一种径向铣削，其中仅仅圆柱形部分L轴向移动。从而可以快速和经济地制造蜗轮。
下面参照其他附图借助于实施例对本发明作详细说明。
附图表示：
图1已经说明过的按现有技术的驱动装置连同一可在丝杆上纵向移动的变速器，
图2以带有驱动蜗杆和蜗轮的分解的视图表示图1中的已说明的驱动装置，
图3以放大图表示图2中的已说明的蜗轮连同止推环，
图4以透视图表示可以用在本发明驱动装置中的蜗轮的例子，带有最好在中心的圆柱形斜齿，从它上面向两侧延续一环面齿，
图5以侧视图表示图4中的蜗轮，
图6以侧视图表示图4和5中的蜗轮，
图7以透视图表示安装在一丝杆上的圆4至6中的蜗轮，
图8用来说明用铣刀制造按图4至7的蜗轮的视图，
图9本发明的另外一个实施例，其中设置了一个齿条。
在以下附图中，如果没有其他说明，相同的附图标记表示具有相同意义的同一零件。
图4为本发明的蜗轮40的一个实施例的透视图。图5是同一蜗轮的侧视图，图6是其剖面图。图7是该蜗轮安装在一丝杆5上的透视图。
齿条40沿其轴向看具有一带有圆柱形齿Z的环形段，它在两侧转变成一环面形齿G。在蜗轮40的两个端面上保留至少一个封闭的环形面F。该封闭的环形面F保留于蜗轮40的轴向端面上，有利地使得在蜗轮40的左右两边具有一边缘区R，边缘区R中均未加工齿。
在两个封闭的环形面F上伸出环形的凸台或者法兰。
特别是从图4中的蜗轮40透视图以及图5中的侧视图可以看出，圆柱形齿Z的区域相对于蜗轮40的纵轴设置在居中部位。蜗轮40和圆柱形齿Z以及连接在边缘的环面形齿G斜向设置在蜗轮上，即，齿槽倾斜于蜗轮40的轴线。该倾斜相对于轴线A的角度偏置为α。
蜗轮40端面上的封闭的环形面F一直伸展到蜗轮40的外直径。
圆柱形齿Z沿蜗轮40的轴向看延伸尤其是各个零件的轴向间隙、两倍的轴向偏移和两倍的预计磨损之和。
圆柱形齿Z区域内的齿顶43相对于蜗轮40的轴线A与蜗轮的环面形齿区域内的齿顶43相比更深。在齿槽45内的齿根底部具有一在中心的直线部分，从该直线部分起分别向两侧延伸出圆弧形段。
此外，蜗轮40具有一内螺纹47，它与驱动装置的丝杆5啮合。
蜗轮40优选构造成铣削的金属件。
所述蜗轮40的制造通过图8加以说明。首先准备好一蜗轮坯。借助于一旋转的滚刀/铣刀60制造出所需的蜗轮40的齿形。其中，滚刀/铣刀60相对于蜗轮坯的轴线A倾斜一定的角度。接下来使滚刀/铣刀转动，垂直于蜗轮坯的轴线A切入一规定的深度，并进行纵向运动。纵向运动一规定的路程L，以得到齿的齿槽45。接下来使铣刀60从制出的齿槽45中退出。
对于每个需要成形的齿槽重复这个过程。上述的滚刀/铣刀相对于蜗轮坯的轴线A错开的角度为优选5°到大约20°。这个角度在图5中示出。
上述的滚刀/铣刀60纵向移动的规定的路程为大约0.5mm到大约2mm。
使用具有上述蜗轮40的驱动装置，其主要优点是，可以省去通常所使用的止推环。这种驱动装置的特点是改善了声学性能，其中基本上可以避免扭矩波动和振动。此外，本发明的驱动装置容易制造。同时端面上的端跳也得到了改善。最后，能够设置突出于齿顶圈的支承面。在工作面及摩擦面上不产生毛刺并因此节省了单独的去毛刺工艺。
图9示出了本发明的驱动装置的另外一个实施例。用于驱动装置的丝杆被替换成了齿条70，齿条上有一蜗杆72与其啮合。在蜗杆72上优选设置一蜗轮40，它受一驱动蜗杆20的驱动。
蜗轮40优选是在图4到图7中示出的蜗轮，它抗扭地而且同心地与蜗杆72连接在一起。优选蜗轮40与蜗杆72设置在同一根轴上。
附图标记表
1   固定板
2   电机
3   上轨道，元件
4   下轨道，元件
5   丝杆
6   支架
7   固定孔
8   固定卡箍
9   变速器
10  固定连接板
11  驱动轴
14  壳体板
14a 轴瓦
16  止推环
16a 凸耳
18  止推环
20  驱动蜗杆
21  环形凸台
30  蜗轮
31  环形凸台
33 圆柱形斜齿
34 齿顶
35 齿根
40 蜗轮
41 环形凸台
43 齿顶
45 齿根
47 内螺纹
60 铣刀
70 齿条
72 蜗杆
A  轴线
F  环形面
G  环面齿
L  路程
Z  圆柱形齿
R  边缘区
T  切入深度

Claims (18)

1.用于车辆内的调整装置的驱动装置，具有一固定在两个相互可相对调整的元件(3，4)中的一个上的丝杆(5)，还具有一可由电机(2)驱动的变速器(9)，它安装在第二个元件(4)上，其中变速器(9)具有一可由电机(2)驱动的驱动蜗杆(20)，它与一个连接在丝杆(5)上的蜗轮(40)啮合，
其特征为：蜗轮(40)的齿沿蜗轮(40)轴向看具有一带圆柱形齿(Z)的环形段，它在两侧转变成一环面齿(G)，使得蜗轮(40)的两个端面上保留至少一个封闭的环形面(F)。
2.按权利要求1的驱动装置，
其特征为：所述带圆柱形齿的段相对于蜗轮的纵轴设置在居中部位。
3.按权利要求1或2的驱动装置，
其物征为：蜗轮(40)具有圆柱形齿(Z)和边缘的环面形齿(G)，作为倾斜于蜗轮(40)轴线(A)的齿槽。
4.按权利要求1至3之任一项的驱动装置，其特征为：蜗轮(40)端面上的封闭的环形面(F)一直伸展到蜗轮(40)的外径。
5.按权利要求1至3之任一项的驱动装置，其特征为：蜗轮(40)端面上的封闭的环形面(F)具有处在蜗轮(40)齿的齿根(45)与齿顶(43)之间的高度。
6.按权利要求1至5之任一项的驱动装置，其特征为：蜗轮(40)端面上的环形面(F)至少几乎和支承变速器(9)的壳体(14)的轴瓦(14a)一样大。
7.按权利要求1至6之任一项的驱动装置，其特征为：圆柱形齿(Z)沿蜗轮(40)轴向看轴向延伸尤其是各个零件的轴向间隙、两倍的轴向偏移和两倍的预计磨损之和。
8.按权利要求1至6之任一项的驱动装置，其特征为：圆柱形齿(Z)部分内的齿顶(43)相对于蜗轮(40)的轴线(A)与蜗轮(40)的环面形齿(G)部分内的齿顶(43)相比更深。
9.按权利要求1至8之任一项的驱动装置，其特征为：在齿槽(45)内的齿根底部具有一在中心的直线部分，从该直线部分起分别向两侧延伸出圆弧形段。
10.按权利要求1至9之任一项的驱动装置，其特征为：蜗轮(40)具有一内螺纹(47)，它与丝杆(5)啮合。
11.按权利要求1至10之任一项的驱动装置，其特征为：丝杆(5)固定地安装，而蜗轮(40)可旋转地安装在丝杆(5)上。
12.按权利要求1至11之任一项的驱动装置，其特征为：蜗轮(40)是铣削的金属件。
13.按权利要求1至12之任一项的驱动装置，其特征为：蜗轮(40)在其两侧端面上具有一体成形的环形凸台(41)。
14.按权利要求1至13之任一项的驱动装置，其特征为：调整装置是一用于汽车座椅的座椅调整装置。
15.用来制造按权利要求1至14之任一项的蜗轮(40)的方法，
其特征为：具有以下工序：
a)准备一蜗轮坯，
b)提供一旋转的铣刀(60)，它相对于蜗轮坯的轴线(A)倾斜一定的角度，
c)铣刀(60)垂直于蜗杆坯的轴线(A)垂直切入一规定深度，铣刀(60)纵向运动一规定路程(L)，以得到齿的齿槽(45)，
d)铣刀(60)从制出的齿槽(45)中退出。
16.按权利要求15的方法，
其特征为：角度α为约5°至约20°。
17.按权利要求15或16的方法，
其特征为：规定路程(L)为约0.5mm至约2mm。
18.按权利要求14至17之任一项的方法，其特征为：采用滚刀作为铣刀(60)。
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